CN206985777U - 水体消毒系统及立式无压紫外线水体消毒反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种立式无压紫外线水体消毒反应器及包括该反应器的水体消毒系统。所述反应器包括紫外线发生器和立式固定架，所述紫外线发生器竖直安装在所述立式固定架上，所述立式固定架为非密封体，所述立式固定架使所述紫外线发生器在竖直方向上供应紫外线，所述紫外线发生器的上部用于露在液面之上；通过使明渠中的水体流动的方向和紫外线供应的方向均为竖直方向以使水体接受到的紫外线剂量均匀。所述水体消毒系统包括上述反应器和竖直水流催生器。在本实用新型中，只需供应稍高于设计的紫外线剂量即可对水体进行消毒，避免了紫外线供应量的浪费，从而节省能量。

Description

水体消毒系统及立式无压紫外线水体消毒反应器

技术领域

本实用新型涉及明渠水体消毒领域，特别涉及一种立式无压紫外线水体消毒反应器及包括该反应器的水体消毒系统。

背景技术

对于水体消毒，传统的方式是采用氯对水体进行消毒，但氯消毒会带来消毒副产物，影响水质。紫外线消毒以其快速、无副产物的特点越来越受到重视。目前的紫外线消毒反应器可分为两类：密封、内部有压力的管式反应器和明渠反应器。

有压反应器适用于相对较小水量的水体消毒。

明渠反应器是将紫外线灯管横放浸没在明渠中，水体从明渠流过，从而实现消毒，适用于较大水量的水体消毒。

在明渠反应器内，紫外线灯管横放可避免水流对石英套管的直接冲击，但是，由于进水布水不均、水流在渠底和水面之间的流速不均，导致水体接受到的紫外线剂量不均。为保证消毒效果，必须提高紫外线供应量，使接受到最低紫外线剂量的水体也能达到设计的紫外线剂量，这样就需要消耗大量的紫外线供应量，造成能量浪费。

另外，紫外线灯管浸没于水下，需要对灯管、套管做复杂的防水密封处理。由于重力的作用，清洗头会对横向放置的石英套管产生下压力，影响石英管的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中明渠反应器需要消耗大量的紫外线供应量问题，提出一种立式无压紫外线水体消毒反应器及包括该反应器的水体消毒系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种立式无压紫外线水体消毒反应器，包括紫外线发生器和立式固定架，所述紫外线发生器竖直安装在所述立式固定架上，所述立式固定架为非密封体，所述立式固定架使所述紫外线发生器在竖直方向上供应紫外线，所述紫外线发生器的上部用于露在液面之上；通过使明渠中的水体流动的方向和紫外线供应的方向均为竖直方向以使水体接受到的紫外线剂量均匀。

在一些优选的实施方式中，还包括挡板，所述挡板沿竖直方向布设在所述立式固定架上。

在一些优选的实施方式中，还包括过氧化氢注入器，所述过氧化氢注入器设置在所述立式固定架的上部或下部，所述过氧化氢注入器供应的过氧化氢沿着所述紫外线发生器在竖直方向上运动。

在一些优选的实施方式中，还包括臭氧供应器，所述臭氧供应器设置在所述立式固定架的下部或上部，所述臭氧供应器供应的臭氧沿着所述紫外线发生器在竖直方向上运动。

在一些优选的实施方式中，还包括清洁器，所述清洁器包括清洁头和移动板，所述清洁头安装在所述移动板上，所述清洁头套在所述紫外线发生器的表面上，所述移动板沿竖直方向布设在所述立式固定架上。

在一些优选的实施方式中，所述紫外线发生器包括紫外灯管和套管，所述紫外灯管放置在所述套管中。

在一些优选的实施方式中，还包括缓冲器，所述缓冲器包括定位筒和弹性体，所述定位筒设置在所述立式固定架的底部，所述弹性体安装在所述定位筒的底部。

在另一方面，本实用新型还提供一种水体消毒系统：

一种水体消毒系统，包括上述任一反应器，还包括竖直水流催生器，所述竖直水流催生器置于明渠中使水体在竖直方向上流动。

在一些优选的实施方式中，还包括出水口，所述出水口设置在明渠上或者所述竖直水流催生器上，所述竖直水流催生器设有入水口，所述反应器放置在所述竖直水流催生器内部，所述反应器的上部和所述竖直水流催生器的上部均在液面之上；明渠中的水从所述入水口流入所述反应器中，水在所述反应器内沿竖直方向流动，从所述出水口流出。

在一些优选的实施方式中，所述竖直水流催生器为水泵，所述水泵安装在所述反应器的上部或下部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果有：

明渠中的水沿着紫外线发生器在竖直方向上流动，水体在与竖直方向垂直的截面上的任一处的压力都是一样的，所以在该截面上任一处水流的流速也是一样的，也就是说在相同时间内任一处水流在竖直方向上走过的路径是一样的，而紫外线发生器是在竖直方向上供应紫外线的，水体在竖直方向上流动时所接受到的紫外线剂量也就均匀，只需供应稍高于设计的紫外线剂量即可对水体进行消毒，避免了紫外线供应量的浪费，从而节省能量。

在优选的实施例中，本实用新型还具有如下有益效果：

进一步地，立式固定架的竖直方向上布设有挡板，水流受到挡板的阻挡后横向扩散，延长了水流的流动路径，使水流与紫外线接触更充分，增强消毒效果。

进一步地，由于立式固定架为非密封体，使得反应器为开放式的结构，反应器里面的压力等于水压和大气压之和，反应器属于无压反应器，而过氧化氢发生器放置在明渠的液面之上，反应器里面的水在水压和大气压的共同作用下不会倒流进过氧化氢发生器中，从而避免水倒流而导致过氧化氢发生器发生故障。过氧化氢注入器供应的过氧化氢沿着紫外线发生器在竖直方向上运动，过氧化氢与紫外线复合，不但能够增强消毒效果，还能形成高级氧化，去除水中的有机物。

进一步地，臭氧供应器供应的臭氧沿着紫外线发生器在竖直方向上运动，臭氧与紫外线复合，不但能够提高消毒效果，还能形成高级氧化，去除水中的有机物。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为第一实施例的立式无压紫外线水体消毒反应器的结构示意图；

图4为第一实施例的立式无压紫外线水体消毒反应器的结构分解示意图；

图5为第一实施例的竖直水流催生器的结构示意图；

图6为第一实施例的一种变型方式的竖直水流催生器的结构示意图；

图7为第一实施例的另一种变型方式的结构示意图；

图8为本实用新型的第二实施例的立式无压紫外线水体消毒反应器的结构示意图；

图9为本实用新型的第三实施例的结构示意图；

图10为第三实施例的一种变型方式的结构示意图；

图11为本实用新型的第四实施例的结构示意图；

图12为第四实施例的一种变型方式的结构示意图；

图13为本实用新型的第五实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

第一实施例

参考图1和图2，本实施例的水体消毒系统包括立式无压紫外线水体消毒反应器1、竖直水流催生器2和出水口3，竖直水流催生器2用于使水体在竖直方向上流动。

参考图3和图4，立式无压紫外线水体消毒反应器1包括紫外线发生器11、立式固定架12、缓冲器13和清洁器14，紫外线发生器11竖直安装在立式固定架12上，立式固定架12为非密封体，立式固定架12使紫外线发生器11在竖直方向上供应紫外线，紫外线发生器11的上部用于露在液面之上。

参考图3和图4，紫外线发生器11包括紫外灯管111和套管112，紫外灯管111放置在套管112中，紫外灯管111用于产生紫外线，套管112则用于保护紫外线灯管111，紫外灯管111发出的紫外线透过套管112对水体进行消毒，在本实施例中共有四个紫外线发生器11。立式固定架12包括中心柱121、支撑杆122、底板123和压板124；底板123位于立式固定架12的底部，底板123上设有通孔以使水流进立式无压紫外线水体消毒反应器1的内部；压板124位于立式固定架12的上部；中心柱121的一端安装在底板123的中心位置，另一端安装在压板124的中心位置；支撑杆122共有四根，支撑杆122的两端连接底板123和压板124，支撑杆122布设在底板123和压板124的四个角上，形成一个开放式的长方体固定架。参考图4，缓冲器13包括定位筒131和弹性体132，定位筒131为中空结构，定位筒131设置在立式固定架12的底部上，弹性体132则安装在定位筒131的底部，缓冲器13共有四个，定位筒131和弹性体132是配套设置的，在本实施例中，弹性体132为弹簧。清洁器14包括清洁头141和移动板142。清洁头141安装在移动板142上，清洁头141套在紫外线发生器11的表面上，具体而言，清洁头141为钢丝环，套在套管112外表面上；移动板142沿竖直方向布设在立式固定架12上，移动板142上设有通孔以供水通过，从而减少在水中移动时的阻力。中心柱121贯穿移动板142的中心，中心柱121为丝杆，中心柱121转动时，移动板142在中心柱121上做往返运动，从而带动清洁头141对套管112进行清洁。

压板124设有四个通孔，通孔上安装有上定位座125，上定位座125为中空结构，上定位座125与缓冲器13的定位筒131正对，套管112的两端分别固定在定位筒131和上定位座125上。紫外灯管111穿过上定位座125，放置在定位筒131上与弹性体132接触，弹性体132为紫外灯管111提供缓冲，避免紫外灯管111的底部触碰到硬物而损坏。

参考图1，出水口3设置在明渠的壁体的上部，稍低于明渠的液面。参考图5，竖直水流催生器2为一个上下开口的长方形筒，竖直水流催生器2的上部设有一个排水口201。竖直水流催生器2安装在明渠的壁体上，排水口201与出水口3对齐，竖直水流催生器2的上部露在液面之上。竖直水流催生器2的下开口即为入水口，明渠的水从入水口进入竖直水流催生器2内部。

立式无压紫外线水体消毒反应器1(以下简称“反应器1”)放置在竖直水流催生器2的内部，参考图2，反应器1的上部的压板124挂在竖直水流催生器2的上部上，使反应器1悬挂在明渠的水中，如此，反应器1和竖直水流催生器2的上部均在液面之上。出水口3处于开启状态时，明渠底部的水从入水口流入反应器1中，由于水压的作用，水在反应器1内沿竖直方向流动，也就是沿紫外线发生器11自下而上流动，然后从出水口3流出。

根据上述可知，在本实用新型中，明渠中的水沿着紫外线发生器11在竖直方向自下而上流动，水体在与竖直方向垂直的截面上的任一处的压力都是一样的，所以在该截面上任一处水流的流速也是一样的，也就是说在相同时间内任一处水流在竖直方向上走过的路径是一样的，而紫外线发生器11是在竖直方向上供应紫外线的，水在竖直方向上流动时所接受到的紫外线剂量也就均匀，只需供应稍高于设计的紫外线剂量即可对水体进行消毒，避免了紫外线供应量的浪费，从而节省能量。另外，立式固定架12为非密封体，使得反应器1为开放式的结构，便于清洁器14的安装和维护。由于反应器1的上部位于液面之上，也就无需对反应器1的上部做防水和密封处理，紫外灯管111是竖直安装在反应器1上的，紫外灯管111的上部也就位于液面之上，也就无需对紫外灯管111防水和密封处理，减少工艺，降低成本。清洁器14在和重力平行的竖直方向运动，对套管112的横向作用力较小，使得清洁过程不会对套管112造成损害。

以上对第一实施例进行了说明，但本实施例还可以有一些变型的形式，比如：

参考图6，竖直水流催生器2为一个条形槽，该条形槽上下开口以及有一个侧面开口，开口的侧面贴在明渠的壁体上，使得出水口3位于该侧面的上部；

参考图7，出水口3设置在明渠的壁体的下部，竖直水流催生器2的上部稍低于明渠的液面，下部则与明渠的底部密封连接；反应器1的上部位于液面之上，明渠中的水沿紫外线发生器11自上而下流动，然后从出水口3流出。

第二实施例

参考图8。本实施例与第一实施例的区别在于立式无压紫外线水体消毒反应器还包括挡板4，挡板4沿竖直方向布设在立式固定架12上。

具体的，本实施例中共有四块挡板4，挡板4套在支撑杆122上。挡板4的中部掏空以使清洁器14能够在竖直方向做往返运动。

根据上述可知，本实例也具有第一实施例的有益效果。此外，立式固定架12的竖直方向上布设有挡板4，水流受到挡板4的阻挡后横向扩散，这就延长了水流的流动路径，使水流与紫外线接触更充分，增强消毒效果。

第三实施例

参考图9。本实施例与第一实施例的区别在于还包括过氧化氢注入器5，过氧化氢注入器5设置在立式固定架12的下部，过氧化氢注入器5供应的过氧化氢沿着紫外线发生器11在竖直方向上自下而上地运动。

具体的，过氧化氢注入器5包括过氧化氢发生器51和过氧化氢气管52。过氧化氢发生器51放置在明渠的液面之上，用于产生过氧化氢；过氧化氢气管52的一端与过氧化氢发生器51连接，另一端则通到立式固定架12的下部。如此，过氧化氢发生器51产生的过氧化氢从过氧化氢气管52中流出，在水中沿着紫外线发生器11在竖直方向上自下而上地运动。

根据上述可知，本实例也具有第一实施例的有益效果。此外，过氧化氢注入器5供应的过氧化氢在水中沿着紫外线发生器11在竖直方向上运动，过氧化氢与紫外线复合，不但能够增强消毒效果，还能形成高级氧化，去除水中的有机物。由于立式固定架12为非密封体，使得反应器1为开放式的结构，反应器1里面的压力等于水压和大气压之和，反应器1属于无压反应器，而过氧化氢发生器51放置在明渠的液面之上，反应器1里面的水在水压和大气压的共同作用下不会倒流进过氧化氢发生器51中，从而避免水倒流而导致过氧化氢发生器发生故障。

以上对第三实施例进行了说明，但本实施例还可以有一些变型的形式，比如：

参考图10，出水口3设置在明渠的壁体的下部，竖直水流催生器2的上部稍低于明渠的液面，明渠中的水沿紫外线发生器11自上而下流动，然后从出水口3流出，过氧化氢注入器5设置在立式固定架12的上部，具体而言，过氧化氢发生器51放置在明渠的液面之上，过氧化氢气管52的一端与过氧化氢发生器51连接，另一端则通到立式固定架12的上部且在液面之下，过氧化氢从过氧化氢气管52进入水中，随着水流自上而下运动。

第四实施例

参考图11。本实施例与第一实施例的区别在于还包括臭氧供应器6，臭氧供应器6设置在立式固定架的下部，臭氧供应器6供应的臭氧沿着紫外线发生器11在竖直方向上自下而上地运动。

具体的，臭氧供应器6包括臭氧发生器61和臭氧气管62。臭氧发生器61放置在明渠的液面之上，用于产生臭氧；臭氧气管62的一端与臭氧发生器61连接，另一端则通到立式固定架12的下部。如此，臭氧发生器61产生的臭氧从臭氧气管62中流出，在水中沿着紫外线发生器11在竖直方向上自下而上地运动。

根据上述可知，本实例也具有第一实施例的有益效果。此外，臭氧供应器6供应的臭氧沿着紫外线发生器11在竖直方向上运动，臭氧与紫外线复合，不但能够增强消毒效果，还能形成高级氧化，去除水中的有机物。由于立式固定架12为非密封体，使得反应器1为开放式的结构，反应器1范围内的压力等于水压和大气压之和，属于无压反应器，而臭氧发生器61放置在明渠的液面之上，明渠中的水在水压和大气压的共同作用下，不会倒流进臭氧发生器61中，从而避免水倒流而导致臭氧发生器61发生故障。

以上对第四实施例进行了说明，但本实施例还可以有一些变型的形式，比如：

参考图12，出水口3设置在明渠的壁体的下部，竖直水流催生器2的上部稍低于明渠的液面，明渠中的水沿紫外线发生器11自上而下流动，然后从出水口3流出，臭氧供应器6设置在立式固定架12的上部，具体而言，臭氧发生器61放置在明渠的液面之上，臭氧气管62的一端与臭氧发生器61连接，另一端则通到立式固定架12的上部且在液面之下，臭氧从过氧化氢气管62进入水中，随着水流自上而下运动。

第五实施例

参考图13。本实施例与第一实施例的区别在于水体消毒系统包括立式无压紫外线水体消毒反应器1和竖直水流催生器2，竖直水流催生器2为水泵，水泵安装在反应器1的下部。

水泵在反应器1的下部工作，使水沿着紫外线发生器11自下而上流动，从而实现消毒。

根据上述可知，本实施例与第一实施例的有益效果是一样的。通过采用水泵使水在明渠中自下而上流动，无需对明渠的结构进行改动，适用范围广，可用到各种明渠中。

以上对第五实施例进行了说明，但本实施例还可以有一些变型的形式，比如：

水泵安装在反应器1的上部，出水口3设置在明渠的壁体的下部，在水泵的作用下，水在明渠中自上而下流动。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种立式无压紫外线水体消毒反应器，其特征在于，包括紫外线发生器和立式固定架，所述紫外线发生器竖直安装在所述立式固定架上，所述立式固定架为非密封体，所述立式固定架使所述紫外线发生器在竖直方向上供应紫外线，所述紫外线发生器的上部用于露在液面之上；通过使明渠中的水体流动的方向和紫外线供应的方向均为竖直方向以使水体接受到的紫外线剂量均匀。

2.如权利要求1所述的立式无压紫外线水体消毒反应器，其特征在于，还包括挡板，所述挡板沿竖直方向布设在所述立式固定架上。

3.如权利要求1所述的立式无压紫外线水体消毒反应器，其特征在于，还包括过氧化氢注入器，所述过氧化氢注入器设置在所述立式固定架的上部或下部，所述过氧化氢注入器供应的过氧化氢沿着所述紫外线发生器在竖直方向上运动。

4.如权利要求1所述的立式无压紫外线水体消毒反应器，其特征在于，还包括臭氧供应器，所述臭氧供应器设置在所述立式固定架的下部或上部，所述臭氧供应器供应的臭氧沿着所述紫外线发生器在竖直方向上运动。

5.如权利要求1所述的立式无压紫外线水体消毒反应器，其特征在于，还包括清洁器，所述清洁器包括清洁头和移动板，所述清洁头安装在所述移动板上，所述清洁头套在所述紫外线发生器的表面上，所述移动板沿竖直方向布设在所述立式固定架上。

6.如权利要求1所述的立式无压紫外线水体消毒反应器，其特征在于，所述紫外线发生器包括紫外灯管和套管，所述紫外灯管放置在所述套管中。

7.如权利要求1-6任一项所述的立式无压紫外线水体消毒反应器，其特征在于，还包括缓冲器，所述缓冲器包括定位筒和弹性体，所述定位筒设置在所述立式固定架的底部，所述弹性体安装在所述定位筒的底部。

8.一种水体消毒系统，包括权利要求1-7任一项所述的反应器，其特征在于，还包括竖直水流催生器，所述竖直水流催生器置于明渠中使水体在竖直方向上流动。

9.如权利要求8所述的水体消毒系统，其特征在于，还包括出水口，所述出水口设置在明渠上或者所述竖直水流催生器上，所述竖直水流催生器设有入水口，所述反应器放置在所述竖直水流催生器内部，所述反应器的上部和所述竖直水流催生器的上部均在液面之上；明渠中的水从所述入水口流入所述反应器中，水在所述反应器内沿竖直方向流动，从所述出水口流出。

10.如权利要求8所述的水体消毒系统，其特征在于，所述竖直水流催生器为水泵，所述水泵安装在所述反应器的上部或下部。